物理学是一门实验科学，原子物理学尤其如此，因为这门学科的研究对象是微观世界，而微观世界的规律往往是与生活在宏观时空中人们的日常经验相左的。所以，如果离开严密精确的实验，原子物理学就失去了存在和发展的基础。正是基于这一认识，本书始终以实验事实以及对实验分析所得到的结论为出发点，力求为读者提供一份翔实可靠而又合乎物理学逻辑的教学参考资料。
本书讲述大学普通物理的“原子物理学”部分，内容包括原子的结构、原子的量子模型、量子力学的初步介绍、原子、分子的光谱和能级，以及原子核的基本知识。书中详细描述了有关原子物理的重要实验，提供了大量的实验数据，利用量子力学的基本知识，通过对实验结果的分析，向读者尽可能详尽地介绍了原子、分子的结构、能级、跃迁、光谱以及原子核的组成、放射性、核反应等方面的知识，以及原子物理学在各个方面的应用。对于处理和研究原子结构、能级、光谱的方法和技巧，做了仔细的说明和论证。书中附有大量图片和实验数据，便于读者参考核对。
本书适合作为大学物理类以及其他理工类本科生的教材，也适合作为其他专业读者的参考书。